緩衝的使用，緩衝使用_PHP教程

緩衝的使用，緩衝使用

　　緩衝，提高訪問速度的利器。工作中主要用到的是memcache和redis，它們是B/S軟體，類似練習時裝在機子上的Apache，它也會監聽連接埠，可以在用戶端（如在cmd上通過telnet操作Memcache）直接敲各自對應的命令來存取值，自學時可以通過這樣的方式熟悉下原生命令，看看效果。它們常駐記憶體，得到資料後寫入記憶體（安裝軟體後會佔用一片記憶體地區），設定資料的到期時間，用到時直接從記憶體中讀出來，因為是記憶體所以訪問速度上有數量級的提高。lz曾今寫了個非常簡單的後台，完全不用緩衝那種，那速度我自己看了都忍不住要咆哮：這麼慢tm也能叫網頁？！可那時我年幼無知，不會用緩衝，當然現在也不見得好到哪兒去，但願那時前端妹子沒在心裡暗自唾罵>3<......

　　memcache的使用較簡單，至少從命令上來看是這樣。在memcache中，儲存的方式是key->value，鍵-值對應的方式儲存，類似聯結數組的元素形式，可儲存的類型可以是數字、字串、數組、對象等，項目中一般會將非字串（數字可看成是數字字串）類型的先進行json編碼或者序列化再存入緩衝，取出來時則解碼或者還原序列化。Memcache是php專門處理memcache緩衝的類，封裝的主要方法是get、set、delete、flush、connect、close，即一個緩衝必備的擷取、設定、刪除、清空、串連、關閉等。（中括弧為可傳參數）

add	key, var, [flag], [expire]	添加一個鍵為key、值為var到服務端，可指定到期時間expire，0則永不到期，最長30天
get	key, [flag]	從服務端擷取某一或某些元素
delete	key, [timeout]	在指定timeout時間內刪除key對應元素，預設timeout為0立即刪除
flush	無	清空，即刪除所有元素
connect	host, [port], [timeout]	串連到memcache伺服器host主機的port連接埠，它會在指令碼執行完自動關閉，也可主動關閉
close	無	主動關閉memcache服務端串連，但不會關閉pconnect產生的串連
set	key, var, [flag], [expire]	儲存鍵為key、值為var的元素到服務端，key存在則覆蓋其值，不存在新add一個
replace	key, var, [flag], [expire]	尋找鍵為key的元素，以值var替換，查不到會報錯
increment	key, [value]	在鍵為key的元素上增加值value，value預設為1，可能改變原值
decrement	key, [value]	在鍵為key的元素上減少值value，value預設為1，可能改變原值
addServer	host, [port], [persistent], [weight], [timeout], ......	添加一個memcache服務到串連池（儲存多個memcache串連的地方）中，即建立一個到host的串連，port為連接埠
pconnect	host, [port], [timeout]	建立到位於host主機的memcache伺服器的持久串連，port為連接埠，指令碼執行完或調用close也無法關閉這種串連

　　其中有幾點需要留意下：

　　1. set和replace的用法區別：set幾乎任何情況下，當然不是串連都失敗、記憶體不夠用等硬性原因，都是成功的，replace只是在已經存在的鍵的基礎上進行修改，鍵若不存在不成功；

　　2. connect方法建立的串連，要麼指令碼運行結束自己斷開，要麼調用close()方法被斷開掉；

　　3. increment或者的decrement方法得到的數永遠是大於或等於0，如果確實計算後得到的值是小於0的則進行轉化，比如int類型，32位上佔4位元組，則返回的值是(232-1)，計算後大於或等於0的直接返回；而元素之類型為非數字（或數字字串）的，先轉為數字再計算；

　　4. 當我們new一個Memcache對象並進行串連時，可以有兩種方式，一是connect方法：$mem =new Memcache; $mem->connect('127.0.0.1', 11211); 或者使用addserver方法：$mem->addServer('127.0.0.1', 11211); 後者以向已有的串連池中添加一個Memcache伺服器串連的方式建立，效果一樣。

　　Redis，一款強大的緩衝工具，得益於在國內門戶網站中的廣泛使用，功能上在不斷完善，現在有穩定的版本（貌似微軟github上最新64位的release 2.8版本，在我工作的機子上運行不起來...），方法比memcache多得多，作為開發使用到的主要是資料的存取，而其他的事物、通訊協定、叢集，在一般開發個後台，不是對速度追求到極致的情況下，還是基本用不到。redis中有按操作分為以下幾種類型：

　　1. String：也是key-value對，主要也是對它的鍵對應的元素進行get、set、求長度、自增等操作，redis將添加的類型全存為字串，即便純數字；

　　

　　2. Hash：雜湊表（散列表），就是資料結構中的字典，採用特定的散列演算法，比如手機通訊錄有幾百人，以姓的第一個字母作為關鍵碼進行排序，這樣我們可以快速找到連絡人，這是通過特定的映射方式，將一個字母與姓名聯絡起來。在redis中，建立hash表時，首先指定表名，你存在哪張表裡邊，然後指定一個域（field，實際就是一個變數），和它對應的值，單用cmd操作就像下面這樣（在hash表hash1中儲存一個域username對應值Jack，redis會自動建立username到Jack的映射），一張hash表裡邊可以儲存多個域和對應的變數；

　　

　　3. List：列表，類似於相當於資料結構的鏈表，通過它還可實現棧和隊列，前面的string（這名字取得很怪異）儲存一一對應的單個索引值對，它則存多個值（沒有鍵），重點是作為一個列表結構，它可以分別從左右（表頭和表尾）進行插入和彈出變數值，求長度等一系列操作，這也是為什麼稱為列表，下面lpush、rpush命令就是從表左邊和右邊插入變數hello和world；

　　

　　4. Set：集合，顧名思義也可以儲存多個變數值（沒有鍵），只是符合數學上定義的集合的特性，比如集合中元素不重複，因此set中各個資料對的鍵名也不一樣，它也可以進行並、交、差等運算（下面命令是向集合mySet添加一個值var）；

　　

5. SortedSet：有序集合，可看做Set的特殊方式，在每一個SortedSet類型集合中，添加一個值（沒有鍵）時，都要給它們指定一個稱為score的變數值，有序有序，得有個欄位來判定它的順序是不，就是這個玩意兒，下面命令建立一個有序集合stset，添加一個值google.com，它的score是10。其實猜也猜得到，既然叫有序集合，既然給定了score，基本確定可以用這個來進行某些排序操作，事實也是這樣；

　　

　　6. Key：單獨對鍵進行操作，當然對其對應的元素值也有影響，如查看鍵對應元素的資料類型、鍵對應元素的存活時間、重設存活時間、返回所有鍵、正則形式查看相關鍵名、刪除鍵（元素也跟著沒了）等等。它不是資料類型，實際上，Redis把Hash表表名、List列表表名、集合Set名都稱為鍵，整個集合或者表是它的值。下面是type命令查看它儲存值得類型，它儲存的是List列表。

　　

　　上面這些命令，找個參考文檔走一遍，很快就能玩熟，個人在這兒也只是泛泛而談。那麼在實際項目中，通常是怎樣使用緩衝呢？不往大的談，比如微博的緩衝設計，這可能涉及到架構層面的東西了，單說作為一個有一定訪問量的後台，又想使用緩衝來提高速度的情況下。

　　一個重要的原則（個人目前碰得多的情況）是，以傳入的參數來拼鍵名，以這個鍵名來存取值。比如現在Model模型類裡面有個方法：getUserInfoByUid($params)，傳入包含uid欄位的數組查詢這個使用者的資訊，在這兒使用緩衝，先取快取資料，取不到則去查資料庫，然後重新加入緩衝，最後返回結果資料，這也是使用緩衝的一個通用流程。

　　以Memcache為例，先看代碼，定義一個Cache類：

    /**     * Memcache緩衝類     */    define('CACHE_HOST', '127.0.0.1');    define('CACHE_PORT', 11211);        class Cache{        private static $instance = null;                  private $_cache = null;  // 快取作業對象                const prefix = 'APP|';  // 緩衝索引值的首碼，為該項目名稱                 private function __construct(){            if($this->_cache === null){                try{                    $this->_cache = new Memcache;                    if(!$this->_cache->connect(CACHE_HOST, CACHE_PORT)){                        exit('connect failed');                    }                                    }                catch(Exception $e){                    echo 'ERROR: '.$e->getMessage();                }                            }        }        /**          * 返回單例         */        public static function getInstance(){            if(self::$instance === null){                self::$instance = new self();            }            return self::$instance;        }        /**         * 產生鍵名         */        private function genKey($key){            return Cache::prefix.$key;        }                public function __destruct(){            if($this->_cache !== null){                return $this->_cache->close();            }        }        /**         * 添加元素，設定到期時間         */        public function add($key, $val, $expire = 3600){            return $this->_cache->add($this->genKey($key), $val, 0, $expire);        }        /**         * 重設元素         */        public function set($key, $val, $expire = 3600){            echo 'cache key: '.$this->genKey($key).'
';  // test            return $this->_cache->set($this->genKey($key), $val, 0, $expire);        }        /**         * 擷取元素         */        public function get($key){            return $this->_cache->get($this->genKey($key));        }        /**         * 自增         */        public function increment($key, $val = 1){            return $this->_cache->increment($this->genKey($key), $val);        }        /**         * 自減         */        public function decrement($key, $val = 1){            return $this->_cache->decrement($this->genKey($key), $val);        }        /**         * 刪除元素         */        public function delete($key, $timeout = 0){            return $this->_cache->delete($this->genKey($key), $timeout);        }        /**         * 刪除所有元素         */        public function flush(){            return $this->_cache->flush();        }        }

　　然後定義一個操作資料庫操作類：

    /**     * 資料庫操作     */    define('DB_NAME', 'test');    define('DB_HOST', '127.0.0.1');    define('DB_PORT', 3306);    define('DB_USER', 'root');    define('DB_PASS', '1234');        class Dal{        private static $instance = null;                public $pdo = null;                        private function __construct(){            try{                $dsn = 'mysql:dbname='.DB_NAME.';host='.DB_HOST.':'.DB_PORT;                $this->pdo = new PDO($dsn, DB_USER, DB_PASS);            }            catch(PDOException $e){                echo 'Error: '.$e->getMessage();                return false;            }        }        //擷取執行個體        public static function getInstance(){            if(self::$instance === null){                self::$instance = new self();            }            return self::$instance;        }        // 擷取使用者資訊        public function getUserInfoByUid($uid){            $sql = sprintf('select * from tab1 where uid = %s limit 1', $uid);            $stmt = $this->pdo->query($sql);            return $stmt->fetch(PDO::FETCH_ASSOC);        }    }

　　而一般來說，通常是在Model模型類中才對資料進行讀寫，因此再定義一個UserModel類，盡量從簡，不再去寫可能會有的Model公用公用基類。

    include 'Dal.php';    include 'Cache.php';        class UserModel{        private static $instance = null;                public $cache = null;                public $db = null;                // 緩衝鍵名部分，通過函數名稱及參數拼接        const cache_get_userinfo_uid = 'GET|USER|INFO|BY|UID|%s';                private function __construct(){            // 擷取對應類執行個體            $this->cache = Cache::getInstance();            $this->db = Dal::getInstance();        }                public static function getInstance(){            if(self::$instance === null){                self::$instance = new self();            }            return self::$instance;        }                /**         根據uid擷取使用者資訊         */        public function getUserInfoByUid($params, $timeout = 3600){            // 缺少必要參數uid，返回            if(empty($params['uid'])){                return null;            }                // 拼接緩衝鍵名            $key = sprintf(self::cache_get_userinfo_uid, $params['uid']);                                // 擷取快取資料            $data = json_decode($this->cache->get($key), true);                        echo 'cache=>
';            var_dump($data);                        // 緩衝為空白            if(!$data){                $data = $this->db->getUserInfoByUid($params['uid']);                if(empty($data)){                    return null;                }                // 在資料庫中擷取到資料後，重新寫入緩衝                $this->cache->set($key, json_encode($data), $timeout);            }            else{                            }            return $data;        }    }    // 測試    $data = UserModel::getInstance()->getUserInfoByUid(array('uid'=>17653), 5);    echo 'UserModel=>
';    var_dump($data);
　　這裡，我們要通過使用者的uid擷取一個使用者的資訊，這個查詢條件是uid，傳過來的必要參數是uid，本來我們就是要緩衝每個使用者的資料，以期在重複查詢時速度更快，因此在定義緩衝的鍵時，就可以考慮使用uid。但是單單使用這個uid不行，因為假如其他的表中也有根據uid查詢的，就會出現鍵名重複，造成了資料混亂，好我們使用的是getUserInfoByUid這個方法，可以把方法名也拼進去，因此在UserModel類中，定義了一個常量cache_get_userinfo_uid，它最後的%s就是為了拼接參數uid。但是，這樣可能還是不行，現在公司啟動了另外一個項目，也要用到這個表，某人寫的方法跟這個方法名完全一樣，畢竟函數名字又沒有專利，而且營運一般單獨拿伺服器出來作為緩衝使用，幾個項目公用一台伺服器，資料寫在一個緩衝池裡也正常，此時可以考慮再加個首碼---工程名稱（或說項目），因此，在Cache類中，又定義了一個常量prefix，給這個項目叫APP，這樣基本就可以保證不會衝突了。當然如果這是一個組的子項目，這個組還有其他項目，這個組叫Star的話，可以再將項目組名稱加在前面。
　　看看效果，第一次（左邊）運行讀取cache是空的，但是可以看到列印的緩衝鍵名，
　　         
　　第二次（右邊）cache就有資料了，因為我把列印緩衝鍵名的地方放在Cache類的set方法中，第二次直接讀到了快取資料，沒有去連資料庫，自然也沒有重設緩衝，所以沒列印cache key。
　　扯了半天就是要保證鍵名不衝突，也夾雜了一般在一個項目中怎樣使用緩衝，有幾個供參考的方式：
　　1. 當前參數，可以有幾個拼接幾個，這裡只舉了個uid，假如還有name, age等等，可以都放在後面，具體怎麼弄看個人喜好或者代碼規範；
　　2. 當前方法名稱，盡量接近當前方法名稱，拼在緩衝key中間；
　　3. 當前項目名稱作為首碼（可選），更安全；
　　4. 所在項目組名稱，再次作為首碼拼進來（一般用不到）。
　　然後就是，在Model模型類中，先取緩衝，取不到則讀資料庫，讀到後不要忘了寫入緩衝，設定好到期時間等細節，就這麼一個流程。
　　當然你還可以做得更加細緻，比如讀取到快取資料後，再檢測下它的到期時間，發現還有5秒就要到期了，於是我們重新給它設定為3000秒，這樣下次訪問時又能取到了，不至於下次又讀庫，頻繁地串連資料庫是很耗時的一件事。
　　不過我還是覺得Redis好用，Redis中的Hash表最好的啦>-_-<，但恰好機子上還沒配。
　　唔......不早了，洗洗睡~=_=
 
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